Suosituin tapa käyttää aurinkoenergiaa veden lämmittämiseen on luoda tasainen tai tyhjiö aurinkokeräimiä. On kuitenkin edelleen menetelmiä, joilla on melko korkea hyötysuhdeindeksi ja jotka auttavat käyttämään aurinkoenergiaa veden lämmittämiseen. Tässä artikkelissa tarkastellaan yhtä näistä menetelmistä, nimittäin aurinkokonsentraattorin luomista kuuman veden toimittamista varten.
Vedenlämmitysjärjestelmän luomiseksi aurinkoheijastimella kirjoittaja tarvitsi seuraavia materiaaleja:
1) parabolinen satelliittiantenni
2) peilikalvo
3) kupariputki
4) suola
5) musta lämmönkestävä maali
6) mulliittikidekuitu
Mieti järjestelmän perusteet ja aurinkokennoaineen luomisen vaiheet.
Tällaisen järjestelmän tärkein etu on sen parempi tuottavuus: korkealaatuiset heijastimet keskittävät korkean auringonvalon tiheyden yhteen pisteeseen, jonka avulla voit muuttaa veden höyryksi muutamassa sekunnissa.
Tällaisten järjestelmien visuaalisen voiman osoittamiseksi suosittelen lukemaan seuraavaa videomateriaalia:
Kuten videosta käy ilmi, pieni aurinkokonsentraattori voi polttaa puuta, sulaa lyijyä, ts. Auringonvalon keskittymispisteessä esiintyvä lämpötila on melko korkea.
Tällä järjestelmällä on kuitenkin useita haittoja, jotka sinun on tiedettävä ennen kuin päätät rakentaa tällaisen järjestelmän.
Jotta heijastinta voidaan kääntää jatkuvasti kohti aurinkoa, on tarpeen asentaa erityiset seurantajärjestelmät, jotka säätävät heijastinta suhteessa aurinkoon koko päivän. Nämä seurantalaitteet ovat melko kalliita ja kuluttavat melko vähän energiaa.
Konsentraattorin tehokkuus riippuu suuresti heijastavan pinnan puhtaudesta, joten peilit vaativat pitämään ne puhtaina.
Jos nämä puutteet eivät pelkää sinua, keskittimen rakentamiseksi tarvitset parabolista satelliittiantennia, ja ei ole erityisen tärkeää, onko kyseessä suoraa tarkennusta vai offsetia malli. Tärkeintä on oikea parabooli, joka keskittää kaikki kiinni olevat säteet yhteen pisteeseen. Periaatteessa voit itse tehdä jopa samanlaisen kuvan antennista pahvilevyistä, mutta tällaisen järjestelmän tehokkuus riippuu suuresti parabolin laadusta.
Antennin pinnan puhdistamisen jälkeen kirjailija jatkoi sen liittämistä peilikalvolla. Peilipinnan luomiseksi on parasta käyttää metallikalvoa, jolla on liimakerros. Pinnan liittäminen tällaisella kalvolla on melko yksinkertaista itseliimautuvan taustakuvan periaatteessa, mutta voit käyttää myös peilikappaleita heijastavan pinnan luomiseen antenniin.
Koska itse satelliittiantenni on kaareva, ei ole täysin järkevää yrittää kiinnittää yksi kalvo. Siksi kirjoittaja leikkasi elokuvan ennen liittämistä ohuiksi nauhoiksi. Tämän lähestymistavan ansiosta antennin koko pinta oli mahdollista liimata melko tasaisesti ja laadukkaasti.
Sen jälkeen kun antenni on hankkinut peilipinnan, on tarpeen määrittää tarkennuspiste, se on heijastuneen auringonvalon keskittymispaikka antennin pinnalta. Yleensä aurinkoantennin tarkennuspiste sijaitsee vain muuntimen alueella, mutta jos olet rakentanut parabolan itse, niin tarkennuspiste on helpointa määrittää kokeellisella menetelmällä. On tarpeen ottaa pala vaneriä paksumpaa ja siirtää sitä vähitellen pois navasta, kunnes siinä oleva aurinkopiste vähenee, heti kun se on minimaalista, tämä on auringonsäteiden keskipiste. Tärkeintä on muistaa, että lämpö on keskittynyt tähän paikkaan, joten sinun on oltava varovainen ja käytettävä suojavarusteita: nahkahansikkaita, hitsausmaskia tai aurinkolaseja.
Seuraavaksi sinun on tehtävä lämmönvaihdin, joka ilmoittaa veden lämpötilan. Tätä varten kirjailija käytti kupariputkea. Hän löi suolaa siihen ja alkoi kääntyä putken ympärillä hiukan enemmän. Kupariputken sisällä olevaa suolaa tarvitaan, jotta putki ei litru käämityksen aikana.
Kirjailija huomauttaa, että lämmönvaihdin ei vahingoita maalatakseen mustaa, jotta voitaisiin käyttää auringon maksimaalista energiaa. Koska lämmönvaihtimessa on korkeita lämpötiloja, maalaamiseen on käytettävä lämmönkestävää maalia.
Tehokkuuden lisäämiseksi on myös tarpeen eristää jäähdytyselementti siten, että se ei jäähty tuulen vaikutuksesta.
Alla on kaavio eristetystä jäähdytyselementistä:
Käytä tulenkestäviä materiaaleja jäähdytyksen eristämiseen, koska korkea lämpötila keskittyy tähän kohtaan. Tämän tiivisteen tekijä käytti tähän tarkoitukseen mulliittikidekuitua, jota käytetään kaasu- ja muhveliuuneissa. Lasin tulisi myös olla karkaistu, jotta se ei muodonmuutos lämpötilasta.
Jäähdytyslevy tehtiin vesijäähdytteisten säteilijöiden periaatteella tietokoneille. Se on valmistettu navan tarkennuspisteen pistekoon mukaan.
Alla on kaavio aurinkokonsentraattorin kytkemisestä:
Kirjailija muistuttaa myös, että myös putket ja säiliö on eristettävä tehokkuuden lisäämiseksi.